CN111871148A - 一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，包括并排设置的第一反应器和第二反应器，由进气端至排气端均依次设置有进口过滤器、多组的吸附填料层和出口过滤器，吸附填料层上方有喷淋管，喷淋管的喷淋端安装有超细雾化喷嘴，多组的所述吸附填料层均对应设置有微波发生器，废气管的另一端连通有催化氧化炉。微波比其它用于辐射加热的电磁波波长更长，因此具有更好的穿透性，介质的分子间互相产生摩擦，引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，可与温控装置智能联动，因此可有效降低能耗。
Description
技术领域
本发明属于有机废气处理的技术领域，特别是涉及一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置。
背景技术
挥发性有机物，常用VOCs表示，根据世界卫生组织的定义，VOCs是在常温下，沸点50℃至260℃的各种有机化合物。在我国，VOCs是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下，蒸汽压大于或者等于10Pa且具有挥发性的全部有机化合物。
通常分为非甲烷碳氢化合物、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类。VOCs参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成，其对区域性大气臭氧污染、PM2.5污染具有重要的影响。大多数VOCs具有令人不适的特殊气味，并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用，特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。VOCs是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物，主要来源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶剂制造与使用等过程。排入大气，会污染空气。这些物质通过不同的途径呼吸道进入人的体内，有的直接产生危害，有的还有蓄积作用，会更加严重的危害人的健康。
对于工业VOCs废气的治理目前常用的工艺为吸附脱附催化氧化法，废气经过初效过滤后再通过吸附床，与吸附剂接触，废气中的有机污染物被吸附在吸附剂表面。最后有机废气引入催化燃烧装置前，先通过预热器对废气进行先预热，再通过催化燃烧床内的电加热器加热废气生成无害的H2O和CO2。在以上过程中就需要对吸附床进行脱附操作。目前常规使用的脱附方法是电加热或者燃气加热，存在传热慢，升温慢，能耗大等问题。因此本发明即解决脱附问题，提出一种新的脱附方式，具有效率高，升温快，能耗低等特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，解决现有脱附方法中电加热或者燃气加热，传热慢，升温慢，能耗大等问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，
包括并排设置的第一反应器和第二反应器，所述第一反应器和第二反应器一端并联有同一个进气管，所述第一反应器和第二反应器的另一端并联有同一个排气管；
所述第一反应器和第二反应器的内部由进气端至排气端均依次设置有进口过滤器、多组的吸附填料层和出口过滤器，多组的所述吸附填料层上方均设置有喷淋管，所述喷淋管的喷淋端安装有超细雾化喷嘴，多组的所述吸附填料层均对应设置有微波发生器；
所述第一反应器和第二反应器对应出口过滤器的位置并联有同一个废气管，所述废气管一端与对应的出口过滤器连通，所述废气管的另一端连通有催化氧化炉。
进一步地，一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，所述第一反应器和第二反应器对应与进气管的连通处分别设置有第一进气切换阀和第二进气切换阀，所述第一反应器和第二反应器对应与排气管的连通处分别设置有第一排气切换阀和第二排气切换阀。
进一步地，一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，所述废气管与第一反应器和第二反应器的连通处分别设置有第一脱附切换阀和第二脱附切换阀。
进一步地，一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，所述排气管的末端设置有离心风机和排气筒。
进一步地，一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，所述超细雾化喷嘴的喷嘴角度为90-120°，所述超细雾化喷嘴距离吸附填料层距离范围在200mm-400mm。
进一步地，一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，所述微波发生器频率范围为300MHz-300GHz。
进一步地，一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，所述超细雾化喷嘴的材质为聚四氟乙烯。
进一步地，一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，所述进口过滤器材质为玻璃纤维。
进一步地，一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，所述吸附填料层材料为活性炭、沸石分子筛、硅藻土、氧化铝中的一种或多种。
本发明具有以下有益效果：
本发明中，微波比其它用于辐射加热的电磁波波长更长，因此具有更好的穿透性，微波透入介质时，由于微波能与介质发生一定的相互作用，以微波频率2450兆赫兹，使介质的分子每秒产生24亿五千万次的震动，介质的分子间互相产生摩擦，引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间；微波对介质材料是瞬时加热升温，升温速度快，另一方面，微波的输出功率动态可调，可与温控装置智能联动，因此可有效降低能耗。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本发明俯视结构示意图。
图2：本发明正视结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
进气管1、第一进气切换阀2、第一反应器3、第一脱附切换阀4、第一排气切换阀5、第二进气切换阀6、第二反应器7、第二脱附切换阀8、催化氧化炉9、离心风机10、排气筒11、第二排气切换阀12、排气管13、进口过滤器14、喷淋管15、超细雾化喷嘴16、微波发生器17、吸附填料层18、出口过滤器19、设备支腿20。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-2所示：一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置
包括并排设置的第一反应器3和第二反应器7，所述第一反应器3和第二反应器7一端并联有同一个进气管1，所述第一反应器3和第二反应器7的另一端并联有同一个排气管13；进气和排气管设置有自动切换阀，可根据吸附/脱附状态自动切换，保证气流正确流向。
所述第一反应器3和第二反应器7的内部由进气端至排气端均依次设置有进口过滤器14、多组的吸附填料层18和出口过滤器19，多组的所述吸附填料层18上方均设置有喷淋管15，所述喷淋管15的喷淋端安装有超细雾化喷嘴16，多组的所述吸附填料层18均对应设置有微波发生器17；
所述第一反应器3和第二反应器7对应出口过滤器19的位置并联有同一个废气管30，所述废气管30一端与对应的出口过滤器19连通，所述废气管30的另一端连通有催化氧化炉9。
本发明中，微波比其它用于辐射加热的电磁波波长更长，因此具有更好的穿透性。微波透入介质时，由于微波能与介质发生一定的相互作用，以微波频率2450兆赫兹，使介质的分子每秒产生24亿五千万次的震动，介质的分子间互相产生摩擦，引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间。
微波对介质材料是瞬时加热升温，升温速度快，另一方面，微波的输出功率动态可调，可与温控装置智能联动，因此可有效降低能耗。在微波处理之前，先进行喷淋润湿，利用超细雾化喷嘴使混合更加均匀，吸附更加完全。
解吸出来的废气进入催化氧化炉进行催化氧化无害处理，处理完成后达标排放。
如图1-2所示：所述第一反应器3和第二反应器7对应与进气管1的连通处分别设置有第一进气切换阀2和第二进气切换阀6，所述第一反应器3和第二反应器7对应与排气管13的连通处分别设置有第一排气切换阀5和第二排气切换阀12。
当系统开始工作时，第一进气切换阀2和第一排气切换阀5同时打开，第二进气切换阀6和第二排气切换阀12同时关闭，废气进入第一反应器3，由吸附填料层18开始吸附。当吸附完成时，第一进气切换阀2和第一排气切换阀5同时关闭，第二进气切换阀6和第二排气切换阀12同时打开，切换到第二反应器7开始工作。第一反应器和第二反应器协调工作，使进气管的进气不间断，提高废弃处理的效率。
如图1-2所示：所述废气管30与第一反应器3和第二反应器7的连通处分别设置有第一脱附切换阀4和第二脱附切换阀8。
同样的，当第一反应器工作的时候，为了防止过滤后废气进入第二反应器，设置第一脱附切换阀和第二脱附切换阀用于废气交叉感染。
如图1-2所示：所述排气管13的末端设置有离心风机10和排气筒11。
所述超细雾化喷嘴12的喷嘴角度为90-120°，所述超细雾化喷嘴12距离吸附填料层18距离范围在200mm-400mm。雾化喷嘴前端设置有流量及压力传感器，可以控制喷雾量及喷雾压力。
所述微波发生器17频率范围为300MHz-300GHz。
所述超细雾化喷嘴16的材质为聚四氟乙烯。
所述进口过滤器14材质为玻璃纤维。
所述吸附填料层18材料为活性炭、沸石分子筛、硅藻土、氧化铝中的一种或多种。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，其特征在于：
包括并排设置的第一反应器(3)和第二反应器(7)，所述第一反应器(3)和第二反应器(7)一端并联有同一个进气管(1)，所述第一反应器(3)和第二反应器(7)的另一端并联有同一个排气管(13)；
所述第一反应器(3)和第二反应器(7)的内部由进气端至排气端均依次设置有进口过滤器(14)、多组的吸附填料层(18)和出口过滤器(19)，多组的所述吸附填料层(18)上方均设置有喷淋管(15)，所述喷淋管(15)的喷淋端安装有超细雾化喷嘴(16)，多组的所述吸附填料层(18)均对应设置有微波发生器(17)；
所述第一反应器(3)和第二反应器(7)对应出口过滤器(19)的位置并联有同一个废气管(30)，所述废气管(30)一端与对应的出口过滤器(19)连通，所述废气管(30)的另一端连通有催化氧化炉(9)。
2.根据权利要求1所述一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，其特征在于：所述第一反应器(3)和第二反应器(7)对应与进气管(1)的连通处分别设置有第一进气切换阀(2)和第二进气切换阀(6)，所述第一反应器(3)和第二反应器(7)对应与排气管(13)的连通处分别设置有第一排气切换阀(5)和第二排气切换阀(12)。
3.根据权利要求1或2所述一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，其特征在于：所述废气管(30)与第一反应器(3)和第二反应器(7)的连通处分别设置有第一脱附切换阀(4)和第二脱附切换阀(8)。
4.根据权利要求1所述一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，其特征在于：所述排气管(13)的末端设置有离心风机(10)和排气筒(11)。
5.根据权利要求1所述一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，其特征在于：所述超细雾化喷嘴(12)的喷嘴角度为90-120°，所述超细雾化喷嘴(12)距离吸附填料层(18)距离范围在200mm-400mm。
6.根据权利要求1所述一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，其特征在于：所述微波发生器(17)频率范围为300MHz-300GHz。
7.根据权利要求1所述一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，其特征在于：所述超细雾化喷嘴(16)的材质为聚四氟乙烯。
8.根据权利要求1所述一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，其特征在于：所述进口过滤器(14)材质为玻璃纤维。
9.根据权利要求1所述一种微波萃取解吸VOCs废气处理装置，其特征在于：所述吸附填料层(18)材料为活性炭、沸石分子筛、硅藻土、氧化铝中的一种或多种。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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